不含好氧微生物的污水曝气充氧修正系数a、B值的测定一、实验目的<1)了解a、P的意义2) 掌握非耗氧微生物污水%卩的测定方法二、实验原理曝气水的水质对氧转移的影响表现在以下两个方面:(1)由于待曝气充氧的污水中含有各种各样的杂质,它们会对氧的转移产生一定的影 响,所以相对于清水,污水曝气充氧得到的氧转移系数Kg会比清水的氧转移系数 值低,为此引入修正系数aa = Kaw/Kta ①⑵由于污水中含有大量盐分,它会影响氧在水中的饱和度,相对于相同条件下清水 而言,污水中氧的饱和度Cgw要比清水中的饱和度Cs低,为此引入修正系数BB = C§w/Cs ②由此可知,a、B的测定实际上就是分别测定同一曝气设备在清水和污水中充氧的氧总 转移系数及饱和溶解氧值对曝气液体内无生物消耗物质的清水,曝气池的上清液等,曝气池内存在如下关系:dc/dt = KtaCCs - C)对曝气池混合液曝气充氧时,由于有生物耗氧物质,池内存在如下关系式:dc/dt = Kgw (Cs - C) 一 yx③式中:y—单位污泥好氧速率;X—污泥浓度实验釆用间歇非稳态方法进行,当水样为污水或曝气池上清液时,在相同条件下按照 清水充氧实验方法,分别进行清水与污水充氧实验,求出清水充氧的Kg、Cs和污水中充氧的Kg— Cgw,并按式①、②求出a、B值。
三、实验设备及仪器曝气罐:有机玻璃内径18cm,高度H=2.2m,内设工字形布气管,孔径0.75mm, 热电偶测温计,搅拌叶片,溶解氧测定仪探头等仪器控制箱:装有溶解氧测定仪转子流量计、电压表、温度表、可控硅电压调整 器等;溶解氧记录仪;小型空气压缩机;实验用水样;脱氧剂:无水亚硫酸钠;催化剂:氯化钻O.lmg/Lo四、实验步骤及记录1) 向曝气筒中注入清水至2.2m,取清水样测得水中溶解氧值5.66mg/L,并根据 溶解氧浓度公式确定水中溶解氧量:V = —d2xH = -x(—)2 x 2.2 = 0.0591m3 = 59.IL4 4 100G=C*V = 5.66x59.1 = 334.50&ng同样,取污水水样测得溶解氧为5.60mg/L,同理计算水中溶解氧量为330.96mgo2) 计算脱氧剂无水硫酸钠用量其反应式为RNqSQ + O2 CaCl: >2Afa2S4由方程式得 一=—=1,即亚硫酸钠的用量可以由下式计算2Na2Sq 252 8g = (l.l~1.5)Gx8 ,其中(1.1〜1.5)为安全系数,通常取1.5,则清水:g=1.5Gx8 = 1.5x334506x8 = 4014072mg=4.014g污水: g=3.972g(3) 计算催化剂用量。
所用催化剂浓度为0.1mg/L,则加入催化剂量为0.1x59.1 = 5.9 lingo(4) 将所得的脱氧剂与催化剂分别加入两个曝气筒内充分混合后,反应lOniin左右测DO值5) 当水样脱氧至零后,开始正常曝气,计时每隔1、2、3等分钟取样一次,在现场测定DO值,直至水中溶解氧值不再增长,饱和溶解氧为12.62mg/Lo(6) 记录数据六、实验数据及结果整理根据公式计算不同时刻In纟二勺的值,并将计算数据填入下表,以In纟二^C, - q c5-ct为纵坐标,t为横坐标绘制直线,通过图解计算斜率方法,求出KLa值清水曝气充氧实验计算数据t/niinct(mg/L)q-q10.430.03529.361.3542.511.562.477312.223.4523.512.434.196412.494.576512.545.061612.48/污水曝气充氧实验计算数据t/niinct(mg/L)q-q15.030.591.56.870.962.07.041.012.57.061.013.07.451.123.57.881.254.07.971.284.58.891.655.09.752.205.59.852.296.010.93/ln(Cs-CO/Cs-Ct)由折线图可以看出,KLa72.303=0.1703, =0.39 If1 □所以,a=KLa7KLa=0.25片Cs7Cs=10.93/12.48=0.87七、思考题1. 简述a、p的含义。
答:由于待曝气充氧的污水中含有各种各样杂质,如表面活性剂、油脂、悬浮固 体等,它们会对氧的转移产生一定影响,特别是在两活性物质这类两亲分子会集 结在气、液接触面上,阻碍氧的扩散相对于清水,污水曝气充氧得到的氧转移 系数K'La会比清水中的氧总转移系数KLa低,为此引入修正系数Cl = K'La/ KLa; 该式是在相同的设备中,在相同条件下数值比较另外,由于污水中含有大量盐分,它会影响氧在水中的饱和度,相对于相同 条件的清水而言,污水中氧的饱和度C's要比清水中的氧饱和度Cs低,为此引 入p = C's / Cs;转移速度由下式表示:dc/dt=K、La(C's・Cs)(式中符号同上)2. a、卩各受什么影响?为什么?1) 温度对a值的影响,水温对曝气充氧的影响,已有定论水温增加,水中饱 和溶解氧虽有所降低,但是由于微生物分解速率加快、液体粘滞度减小、分子扩 散系数增大、液膜厚度减小、所以有利于氧的传递从而使污水中K“值增加,2) 有机物对a值影响a值随有机物的增加而减少因为污水中许多有机组分是疏水性物质它们能自 动地粘附于气泡表面,形成的吸附膜可部分或整个地将气泡复盖,起到分离气相 与液相的作用,从而减少气液接触面积,增加液膜厚度,增大氧由气相向液相转 移的阻力,导致了 KLa的降低和口值的减小。
3)水中无机物含量影响饱和溶氧值,即影响卩值一般卩值随水中无机物增多 而减小,但变化幅度不大。